Notre unité étudie les bases moléculaires, cellulaires et tissulaires de la rupture, de l'invasion et de la destruction inflammatoire de la barrière intestinale par les bactéries invasives et les mécanismes de défense et de protection contre ces infections. Notre modèle principal est Shigella, l'agent responsable de la dysenterie bacillaire. Nous appliquons à cette étude une combinaison de génétique moléculaire, génomique fonctionnelle, biologie cellulaire, médecine expérimentale et immunologie. Nous identifions les gènes microbiens, la régulation de leur expression et leurs produits modifiant le comportement des cellules épithéliales ou phagocytaires de l'hôte en interagissant avec des cibles bactéries-cellules. La signalisation conduit à l'internalisation du microorganisme, son mouvement intracellulaire et sa dissémination dans l'épithélium. La présence du microorganisme au sein de la cellule épithéliale et son interaction avec les cellules phagocytaires induit une cascade de signalisations pro-inflammatoires causant une rupture de l'homéostasie de la barrière épithéliale intestinale et son éventuelle destruction. L'influence de cette réponse immunitaire innée, dominée par l'inflammation, sur la qualité de la réponse immunitaire spécifique, est aussi étudiée. Ces études fondamentales sont appliquées au développement de candidats vaccins contre la dysenterie bacillaire. Des essais cliniques de phase 1 et 2 sont actuellement en cours au Bangladesh avec une souche de virulence atténuée : SC602.

Génétique du phénotype invasif de ShigellaChercheur statutaire : Claude Parsot. Chercheurs post-doctorants : Ariel Blocker, Maria Mavris, Kirsten Niebuhr, Kaïs Jamoussi. Doctorante : Anne-Laure Page. Ingénieur : Hélène d'Hauteville.

En collaboration avec le groupe de Philippe Glaser et Franck Kunst, le plasmide de virulence de 214 kb de Shigella flexneri 5a a été séquencé et annoté. En plus d'un ilôt de 30 kb codant pour un sécréton de type III (TTSS) et ses effecteurs sécrétés, les protéines IpaA-D et IpgD responsables de l'entrée dans les cellules épithéliales et de la mort apoptotique des macrophages, une quinzaine de gènes ont été identifiés qui codent pour des protéines, elles aussi sécrétées par le TTSS, dont il convient maintenant de préciser la fonction dans le processus infectieux. Les cibles des différents chaperons caractéristiques de ce système ont été précisées ou identifiées par la technique du double hybride et les mécanismes moléculaires de la régulation de la transcription des gènes codant pour les protéines sécrétées par le TTSS en fonction de son activité de sécrétion ont été établis. Enfin, en collaboration avec Bernard Payrastre (INSERM, Toulouse), nous avons caractérisé l'activité de phosphatidyl inositol phosphatase d'IpgD qui hydrolyse le PIns(4,5)P2 en PIns(5)P. En collaboration avec le groupe de Mike Sheetz à New York, nous avons montré que cet enzyme déconnectait membrane cellulaire et cytosquelette, diminuant ainsi considérablement la tension de surface et facilitant l'extension des filopodes d'actine constitutifs des foyers d'entrée.


Molécules et signaux impliqués dans l'entrée de Shigella dans les cellules épithéliales et dans le passage de cellule à cellule.Chercheur statutaire : Guy Tran Van Nhieu. Doctorante : Laurence Bougnères. Technicienne : Joëlle Mounier.

L'étude de la signalisation induite par la protéine IpaC qui induit la nucléation/polymérisation de l'actine via les petites GTPases de la famille Rho a été poursuivie. De plus, le rôle majeur joué par le proto-oncogène c-src dans le remodelage du foyer d'internalisation de Shigella a été confirmé, son recrutement et activation par RhoA et IpaC ont été mis en évidence et l'importance de la cortactine en tant que cible de tyrosine phosphorylation pour c-src et agent d'amplification du processus de polymérisation de l'actine a été démontrée.
Le rôle majeur des connexines, composés des jonctions communiquantes intercellulaires dans le passage de Shigella de cellule à cellule a été démontré. Ces structures jonctionnelles conduisent à la régulation des flux calciques induits par la bactérie et permettent le transfert d'un second messager de la cellule infectée vers les cellules adjacentes. Le rôle de ces connexines dans la transmission paracrine de médiateurs secondaires est en cours d'identification.


Bases moléculaires et cellulaires de l'inflammation et de l'invasion de la barrière épithéliale intestinale.Chercheurs statutaires : Philippe Sansonetti, Régis Tournebize. Chercheur post-doctorant : Dana Philpott. Ingénieur : Thierry Pedron.

Le rôle dual de la Caspase-1, activée par IpaB, qui cause la mort apoptotique du macrophage infecté et la maturation de deux cytokines pro-inflammatoires, IL-1bet IL-18, a été démontré et analysé dans le contexte du déclenchement de l'inflammation tissulaire précoce et de la mise en place de la réponse innée anti-bactérienne via l'IL-18. Les bases moléculaires de l'activation de NF-kB et JNK par les shigelles intracellulaires, qui transforme la cellule épithéliale en une cellule puissamment pro-inflammatoire, particulièrement via la production d'IL-8, ont été élucidées. La molécule Nod1/CARD4, un homologue des protéines de résistance des plantes, est responsable de cette signalisation en présence du LPS intracellulaire délivré par Shigella. Les composants de la cascade de signalisation, en particulier RICK et IKKaont été précisés. Nous avons enfin démontré le rôle crucial que joue le lipide A, particulièrement lorsqu'il est saturé en liaisons acyl-oxy-acyl, dans la rupture inflammatoire de la barrière épithéliale.


Immunité intestinale spécifique au cours de la dysenterie bacillaire.Chercheur statutaire : Armelle Phalipon. Chercheur post-doctorante : Maria-Isabel Fernandez-Martinez. Doctorante : Florence Rivenet. Technicienne : Audrey Thuizat. Collaboration permanente avec Laurence Mulard, Unité de Chimie Organique.

Dans un modèle murin de shigellose, le rôle majeur joué par la pièce sécrétoire des IgA dans l'efficacité de la protection muqueuse dirigée contre le LPS bactérien a été démontré en collaboration avec Blaise Corthésy. Des modèles in vitro de cellules intestinales polarisées ainsi qu'un modèle in vivo d'invasion intestinale chez le souriceau nouveau-né ont été développés afin de comprendre les bases moléculaires et cellulaires de la protection anti-infectieuse et anti-inflammatoire médiées par les IgA sécrétoires anti-LPS. Une collaboration a été établie avec le groupe de James DiSanto afin de définir la nature des populations cellulaires immunitaires responsables de la protection innée et spécifique contre l'infection par Shigella. En collaboration avec Franco Felici, l'analyse de l'immunogénicité de nouveaux peptides mimant les sous-unités polyosidiques constituant l'antigène somatique protecteur de Shigella a été poursuivie. Enfin, en collaboration avec Laurence Mulard, les épitopes osidiques reconnus par des anticorps protecteurs viennent d'être caractérisés. Ces deux dernières approches ouvrent ainsi de nouvelles possibilités vaccinales.

LÉgendes des photos:
1: Le plasmide de virulence de 214 kb de Shigella flexneri.

2: Entrée et passage de cellule à cellule dépendant de l'actine de Shigella flexneri.

Armelle Phalipon

Laurence Bougnères

Audrey Thuizat